JPH08212938A - カラー陰極線管用電子銃 - Google Patents

カラー陰極線管用電子銃

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JPH08212938A
JPH08212938A JP7279272A JP27927295A JPH08212938A JP H08212938 A JPH08212938 A JP H08212938A JP 7279272 A JP7279272 A JP 7279272A JP 27927295 A JP27927295 A JP 27927295A JP H08212938 A JPH08212938 A JP H08212938A
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JP
Japan
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electrode
electron beam
auxiliary lens
electron
focus
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Withdrawn
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JP7279272A
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English (en)
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Hak-Cheol Yang
鶴哲 梁
Hun-Chang Kim
憲昌 金
Neung-Yong Yun
能容 尹
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Samsung SDI Co Ltd
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Samsung Display Devices Co Ltd
Samsung Electron Devices Co Ltd
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J29/00Details of cathode-ray tubes or of electron-beam tubes of the types covered by group H01J31/00
    • H01J29/46Arrangements of electrodes and associated parts for generating or controlling the ray or beam, e.g. electron-optical arrangement
    • H01J29/58Arrangements for focusing or reflecting ray or beam
    • H01J29/62Electrostatic lenses
    • H01J29/622Electrostatic lenses producing fields exhibiting symmetry of revolution
    • H01J29/624Electrostatic lenses producing fields exhibiting symmetry of revolution co-operating with or closely associated to an electron gun

Abstract

(57)【要約】 【課題】 電子レンズを形成する電極の限られた口径内
で球面収差成分が減らせるカラー陰極線管用電子銃を提
供する。 【解決手段】 三極部をなすカソード、制御電極及びス
クリーン電極と、前記スクリーン電極から順次に設けら
れ、補助レンズ部を形成する複数個のフォーカス電極
と、前記フォーカス電極と隣接に設けられ主レンズ部を
なす最終加速電極を備え、前記カソードから放出された
電子ビームが前記補助レンズ部により前記主レンズ部の
前方でクロスオーバされることにその特徴があり、これ
によってレンズの球面収差を減らして全蛍光面で均一な
電子ビームスポットが得られる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はカラー陰極線管用電
子銃に係り、特に電子レンズを形成する電極の限られた
口径内で球面収差成分が減らせるカラー陰極線管用電子
銃に関する。
【0002】
【従来の技術】通常、カラー陰極線管用電子銃は三極部
と、この三極部から順次に設けられ、電子ビーム通過孔
が形成され補助レンズ部をなす複数個のフォーカス電極
と、このフォーカス電極と隣接して設けられ主レンズを
なす最終加速電極を備えて構成される。
【0003】かかる電子銃は、三極部と各電極に所定の
電圧が印加されるにつれ、ユニポテンシャル型電子レン
ズまたはバイポテンシャル型電子レンズが形成される。
このように各電極間で形成される電子レンズの球面収差
を減らすために、従来は電子ビームの直径を縮める方法
を使ってきた。
【0004】前記電子ビームの直径を縮めるためには図
9に示したようにネック部の直径を大きくすることによ
り電子銃電極の電子ビーム通過孔を大きく形成して電子
レンズを相対的に大きくする方法と、主レンズまたは補
助レンズをなす電子銃の電極に三つの電子ビームが全部
通過する大口径電子ビーム通過孔を形成して有効電子ビ
ーム通過孔の大きさを大きくする方法が試された。
【0005】前述した方法のうち、ネック部の直径を大
きく形成することにより電極の電子ビーム通過孔を大き
くする方法は、陰極線管の全体消費電極の殆どを占める
偏向ヨークの偏向電力を増大させる要因となり陰極線管
の消費電力の増大を伴うという問題点がある。また、後
者の方法は電子ビーム通過孔を大きくするには構造的な
限界がある。
【0006】しかし、前記偏向電力を減らすためにはネ
ック部の直径を縮めると相対的に電極の電子ビーム通過
孔の直径は小さくなる。従って、図10に示したよう
に、小さくなった電子ビーム通過孔により形成された電
子レンズLの倍率と球面収差成分の増加により前記電子
レンズLの中央部を通過する電子ビーム1と周辺部を通
過する電子ビーム2のフォーカス長さが相違になって、
蛍光膜にランディングされる電子ビームスポット3の大
きさが大きくなるという問題点がある。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】従って、本発明は前述
した従来の課題を解決するためになされたもので、その
目的は電子銃の各電極の限られた有効口径により形成さ
れる電子レンズの球面収差を減らして、全蛍光面で小さ
く均一な電子ビームスポットを形成しうるカラー陰極線
管用電子十を提供することである。
【0008】
【課題を解決するための手段】前述した本発明の目的を
達成するために本発明は、三極部をなすカソード、制御
電極及びスクリーン電極と、前記スクリーン電極から順
次に設けられ、補助レンズ部を形成する複数個のフォー
カス電極と、前記フォーカス電極と隣接して設けられ主
レンズ部をなす最終加速電極を備え、前記カソードから
放出された電子ビームが前記補助レンズ部により前記主
レンズ部の前方でクロスオーバされることを特徴とす
る。
【0009】また、前述した本発明の目的を達成するた
めに本発明は、三極部をなすカソード、制御電極及びス
クリーン電極と、前記スクリーン電極から順次に設けら
れ、電子ビームをクロスオーバさせるための第1補助レ
ンズ部を形成する第1フォーカス電極と、前記クロスオ
ーバされた電子ビームを予備集束する第2補助レンズ部
を形成する第2フォーカス電極と、前記第2補助レンズ
部により予備集束された電子ビームを最終集束及び加速
させる最終加速電極を備えてなることを特徴とする。
【0010】
【発明の実施の形態】以下、添付した図面に基づき本発
明の望ましい一実施形態を詳述する。
【0011】本発明によるカラー陰極線管用電子銃は陰
極線管のネック部に装着され蛍光膜を発光するための熱
電子を放出するもので、図1に示したように、本発明に
よるカラー陰極線管用電子銃は、三極部をなすカソード
11、制御電極12及びスクリーン電極13と、ユニポ
テンシャル型電子レンズまたはバイポテンャル型電子レ
ンズにより形成される補助レンズ部をなす第1、2、3
フォーカス電極14、15、16と、第3フォーカス電
極16と隣接して設けられ、主レンズ部をなす最終加速
レンズ17を備えて構成される。
【0012】ここで、図1及び図4に示したように、第
1、2、3フォーカス電極14、15、16により形成
される補助レンズ部100の集束力は第3フォーカス電
極16と最終加速電極17との間に形成される主レンズ
部200の集束力より極めて大きく形成され、電子ビー
ムのクロスオーバポイントPを主レンズ部200の前方
で形成させる。このように、前記補助レンズ部100と
主レンズ部200との間で電子ビームのクロスオーバ点
Pを形成させるためには強力な補助レンズ部100を形
成すべきである。前記強力な補助レンズ部100を形成
するためには、補助レンズ部100を構成する電極間の
電位差を大きくし、集束力に影響を与える第1フォーカ
ス電極14と第2フォーカス電極15の長さを通常の電
子銃における長さより長くすることにより可能である。
【0013】一例として、前記第2フォーカス電極15
に0Vの電圧を印加し、第1、3フォーカス電極14、
16には7kVの電圧を印加し、第1フォーカス電極1
4の長さを2mm〜4mm以内にする。そして、第3フ
ォーカス電極16の長さを10mm〜16mm以内に
し、前記最終加速電極17に25kVの電圧を印加す
る。前述したように、電極を長さを調整し、各電極に前
記のような電圧を印加した時、主レンズの前方に電子ビ
ームのクロスオーバ点が形成される。
【0014】本発明による電子銃の他の実施形態を図2
に示した。
【0015】本発明の電子銃は三極部をなすカソード2
1、制御電極22及びスクリーン電極23と、ユニポテ
ンシャル型電子レンズまたはバイポテンャル型電子レン
ズが複数個配列された補助レンズ部を形成するフォーカ
ス電極24、25、26、27、28と、カソード21
から最も遠く離れたフォーカス電極28と隣接して設け
られ主レンズをなす最終加速電極29を備えて構成され
る。
【0016】ここで、前記補助レンズ部は複数個の電子
レンズにより電子ビームを多段に集束して電子ビームが
主レンズの前方でクロスされるようにする。
【0017】前述したように補助レンズ部が二つ以上の
電子レンズよりなる場合は、第1補助レンズ部の長さL
1は第1補助レンズ部の三つのフォーカス電極24、2
5、26の中間に位置したフォーカス電極25の電子ビ
ーム通過孔25Hの直径の3倍から5倍にした方が望ま
しく、第2補助レンズ部のフォーカス電極27の厚さt
は前記フォーカス電極25の電子ビーム通過孔25Hの
直径の0.1倍ないし0.5倍以下にした方が望まし
い。
【0018】本発明の実験によると、フォーカス電極2
5の電子ビーム通過孔25Hの直径が3.9mmの場
合、実際制御電極22とスクリーン電極23に印加され
る0ないし800Vの電圧を第1補助レンズ部の三つの
フォーカス電極24、25、26のうち中央に位置した
フォーカス電極25と第2補助レンズ部のフォーカス電
極27にそれぞれ印加し、第1補助レンズ部の第1フォ
ーカス電極24の長さは2.0mmないし3.0mm、
第1補助レンズ部の第2フォーカス電極25の長さは
3.0mmないし5.0mm、第1補助レンズ部の第3
フォーカス電極26の長さは3.0mmないし5.0m
m、第2補助レンズ部のフォーカス電極27の厚さは
0.4mmないし2.0mmであり、フォーカス電極2
8の長さは10mmないし16mmにした時,前述した
ように主レンズの前方でクロスされる電子ビームの軌跡
が得られる。
【0019】そして、本発明によるさらに他の実施形態
の電子銃を図3及び図5に示した。
【0020】本発明の電子銃は、三極部をなすカソード
31、制御電極32及びスクリーン電極33と、ユニポ
テンシャル型電子レンズまたはバイポテンャル型電子レ
ンズよりなる第1補助レンズ部を形成するものとしての
第1、2、3フォーカス電極34、35、36と、前記
第3フォーカス電極36と隣接して設けられ第2補助レ
ンズ部を形成するものとしての第4、5フォーカス電極
37、38と、第5フォーカス電極38と隣接して設け
られ主レンズ部をなす最終加速電極39を備えて構成さ
れる。ここで、前記第1、2、3フォーカス電極34、
35、36には第1補助レンズ部と第2補助レンズ部と
の間で前記三極部から放出された電子ビームのクロスオ
ーバ点Pが形成されうるように相互電位差の大きい電圧
が印加される。
【0021】以下、本発明によるカラー陰極線管用電子
銃の作用を説明すれば次の通りである。
【0022】図1に示されている通り、本発明によるカ
ラー陰極線管用電子銃を構成する各電極に所定の電位が
印加されるにつれ、すなわち第1、2、3フォーカス電
極14、15、16と最終加速電極17により図4に示
したように、補助レンズ部100と主レンズ部200が
形成される。
【0023】従って、前記カソード11から放出された
電子ビームは補助レンズ部100で予備集束及び加速さ
れた後、主レンズ部200で最終集束及び加速され蛍光
膜にランディングされる。この際、前記補助レンズ部1
00の集束強度が主レンズ部200の集束強度より大き
くて補助レンズ部100を通過した電子ビームは主レン
ズ部200の前方でクロスされた後主レンズ部に入射さ
れるので、主レンズ部200への入射角の差を大きくし
て主レンズ部200の球面収差成分の影響を少なくする
ことができる。
【0024】これをさらに詳しく説明すれば次の通りで
ある。
【0025】図4及び図5には主レンズ部200を通過
する電子ビームの軌跡を示した。
【0026】電子ビームが電子レンズの縁部を通過する
場合、集束力が相対的に大きくなるが、これは球面収差
成分を増加させるようになる。本発明による電子銃の電
子ビーム(太い実線で示す)のクロスオーバ点Pが補助
レンズ部100と主レンズ部200との間に位置される
ので、主レンズ部200の縁を通過した電子ビーム40
1の入射角が相対的に大きくなって、電子ビームの軌跡
を見る際従来の電子ビーム(細い実線で示す)501の
フォーカス長さより長くなる。そして、クロスオーバ点
Pから主レンズ部200の中央部に入射される電子ビー
ム402は主レンズへの入射角が主レンズ部200の縁
を通過した電子ビーム401の入射角より小さい。した
がって、主レンズ部200の中央部を通過する電子ビー
ムのフォーカス長さの変化は電子ビーム502から電子
ビーム402への変化が主レンズ部200の縁を通過し
た電子ビームのフォーカス長さの変化(電子ビーム50
1のフォーカス長さから電子ビーム401のフォーカス
長さへの変化)より小さくなる。
【0027】全体的な入射角の変化の分布は図8に示さ
れている。同図において、縁を通過した電子ビームの入
射角の変化(B線)が大きく、中央部を通る電子ビーム
の入射角の変化(A線)は小さいことがわかる。
【0028】そして、クロスオーバ点Pから主レンズ部
200の中央部に入射される電子ビーム402は主レン
ズ部200への入射角が小さくて相対的に既存の電子ビ
ーム502よりフォーカスが長くなる。
【0029】従って、図5に示したように、蛍光膜に集
束された電子ビームスポット410の大きさを従来の電
子ビームのビームスポットより小さくできる。
【0030】前記図2に示した電子銃において、電子ビ
ームが第1、2補助レンズ部710、810で集束さ
れ、主レンズ部910の前方でクロスされる状態が図6
に示されている。前記主レンズ部910の前方でクロス
され主レンズ部910を通過する電子ビームの集束作用
は前述した通りである。
【0031】そして、第1、第2補助レンズ部710、
810の間にクロスオーバ点が位置する電子銃の場合、
電子ビームの集束は次のようになされる。
【0032】図3及び図7に示したような本発明による
カラー陰極線管用電子銃は、構成する各電極に所定の電
位が印加されるにつれ、第1、2、3フォーカス電極3
4、35、36と、第3、4、5フォーカス電極36、
37、38により第1、2補助レンズ700、800が
形成され、前記第5フォーカス電極38と最終加速電極
39により主レンズ部900が形成される。
【0033】従って、前記カソード11から放出された
電子ビームは第1補助レンズ部700で予備集束及び加
速されクロスオーバされ、第2補助レンズ800で再集
束及び加速されてから主レンズ部900で最終集束及び
加速されスクリーンの蛍光膜600にランディングされ
る。
【0034】この過程で前記第1補助レンズ700の集
束強度は他のレンズに比べて相対的に強くて、これを通
過した電子ビームが第2補助レンズ800の前方でクロ
スオーバされるので、前述したように画面の電子ビーム
スポットが減らせるものの、偏向ヨークの影響により主
レンズ部を通過する電子ビームの半径が大きいほど画面
の周辺部にランディングされる電子ビームのスポットの
状態が劣るようになる結果を招くので、第2補助レンズ
部を用いて主レンズ部に入射する電子ビームの半径を縮
めることにより全画面の解像度を改善させうる。
【0035】本発明による電子銃において、低電流領域
における有効口径が従来の電子銃に比べて15%ないし
20%ほど小さい電子銃の場合も同一な電子ビームスポ
ットが得られる。
【0036】本発明の電子銃は前記実施形態に限らず、
多くの変形が本発明のクレームに記載の技術的思想内で
通常の知識をもつ者により変形可能である。
【0037】
【発明の効果】以上述べたように、本発明によるカラー
陰極線管用カラー陰極管用電子銃は主レンズ部における
球面収差を減らしてフォーカス特性を向上させることに
より電子ビームのスポットを小さくできる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明によるカラー陰極線管用電子銃の一実施
形態を示した側面図である。
【図2】本発明による電子銃の他の実施形態を示した側
面図である。
【図3】本発明による電子銃の他の実施形態を示した側
面図である。
【図4】図1に示した本発明による電子銃の電子ビーム
の軌跡を可視化した断面図である。
【図5】本発明による電子銃による電子ビームと従来の
電子銃による電子ビームが主レンズを通過する状態を可
視化した図である。
【図6】図2に示した本発明による電子銃の電子ビーム
の軌跡を可視化した断面図である。
【図7】図3に示した本発明による電子銃の電子ビーム
の軌跡を可視化した断面図である。
【図8】従来の電子銃と本発明による電子銃の主レンズ
部の前方における入射角の変化を示す断面図である。
【図9】電子ビームのスポット直径とネック部の直径と
の関係を示すグラフである。
【図10】従来の電子レンズにより電子ビームが集束さ
れる状態を概略的に示した図面である。
【符号の説明】
11、21、31 カソード 12、22、32 制御電極 13、23、33 スクリーン電極 14、24、34 第1フォーカス電極 15、25、35 第2フォーカス電極 16、26、36 第3フォーカス電極 100 補助レンズ部 200、910 主レンズ部 401、402 電子ビーム 410 ビームスポット

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 三極部をなすカソード、制御電極及びス
    クリーン電極と、 前記スクリーン電極から順次に設けられ、補助レンズ部
    を形成する複数個のフォーカス電極と、 前記フォーカス電極と隣接して設けられ主レンズ部をな
    す最終加速電極を備え、 前記カソードから放出された電子ビームが前記補助レン
    ズ部により前記主レンズ部の前方でクロスされることを
    特徴とするカラー陰極線管用電子銃。
  2. 【請求項2】 前記補助レンズ部が三つの電極よりな
    り、中央の電極に印加された電圧が両側に印加された電
    圧より低いことを特徴とする請求項1に記載のカラー陰
    極線管用電子銃。
  3. 【請求項3】 前記補助レンズ部が一つの補助レンズよ
    りなり、前記電子ビームが前記補助レンズと主レンズの
    間でクロスされることを特徴とする請求項1に記載のカ
    ラー陰極線管用電子銃。
  4. 【請求項4】 前記補助レンズ部が少なくとも二つの補
    助レンズよりなることを特徴とする請求項1に記載のカ
    ラー陰極線管用電子銃。
  5. 【請求項5】 三極部をなすカソード、制御電極及びス
    クリーン電極と、 前記スクリーン電極から順次に設けられ、前記三極部を
    通過した電子ビームをクロスさせるための第1補助レン
    ズ部を形成する第1フォーカス電極と、 前記クロスオーバされた電子ビームを予備集束する第2
    補助レンズ部を形成する第2フォーカス電極と、 前記第2補助レンズ部により予備集束された電子ビーム
    を最終集束及び加速させる最終加速電極を備えてなるこ
    とを特徴とするカラー陰極線管用電子銃。
  6. 【請求項6】 前記電子ビームが第1、第2補助レンズ
    部の間でクロスオーバされることを特徴とする請求項5
    に記載のカラー陰極線管用電子銃。
  7. 【請求項7】 前記第1、2補助レンズ部がそれぞれ三
    つの電極よりなり、中央の電極に印加された電圧が両側
    に印加された電圧より低いことを特徴とする請求項6に
    記載のカラー陰極線管用電子銃。
JP7279272A 1994-10-31 1995-10-26 カラー陰極線管用電子銃 Withdrawn JPH08212938A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

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KR1019940028397A KR100337858B1 (ko) 1994-10-31 1994-10-31 칼라음극선관용전자총
KR1994-28397 1994-10-31

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KR (1) KR100337858B1 (ja)
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DE (1) DE19540664A1 (ja)
GB (1) GB2294582B (ja)
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GB2294582A (en) 1996-05-01
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